OPTIMALISASI PERENCANAAN ENERGI
BERKELANJUTAN
TESIS
Oleh
AWALUDIN FITRA 117021019/MT
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
OPTIMALISASI PERENCANAAN ENERGI
BERKELANJUTAN
T E S I S
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat
Untuk Memperoleh Gelar Magister Sains dalam Program Studi Magister Matematika pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Oleh Awaludin Fitra 117021019/MT
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Judul Tesis : OPTIMALISASI PERENCANAAN ENERGI BERKELANJUTAN
Nama Mahasiswa : Awaludin Fitra Nomor Pokok : 117021019
Program Studi : Magister Matematika
Menyetujui, Komisi Pembimbing
(Prof. Dr. Tulus, M.Si ) (Dr. Sutarman M.Sc)
Ketua Anggota
Ketua Program Studi, Dekan,
(Prof. Dr. Herman Mawengkang) (Dr. Sutarman, M.Sc)
Telah diuji pada Tanggal 5 Juni 2013
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua : Prof. Dr. Tulus M.Si Anggota : 1. Dr. Sutarman, M.Sc
PERNYATAAN
OPTIMALISASI PERENCANAAN ENERGI BERKELANJUTAN
T E S I S
Saya mengakui bahwa tesis ini adalah hasil karya sendiri, kecuali beberapa kuti-pan dan ringkasan yang masing-masing dituliskan sumbernya
Medan, Juni 2013 Penulis,
Awaludin Fitra
ABSTRAK
Dunia telah depenuhi dengan masalah global warning yang merujuk ke masalah ketidakefisien energi. Dalam penelitian ini, peneliti akan menggunakan model dasar dari pemodelan oprimisasi aliran energi untuk mengevaluasi produksi Dis-tributed Gene- ration dan perlakuan di dalam pengefisienan energi. Tujuan dari metodologi yang dilakukan adalah mengekploitasi sumber energi utama, sum-ber daya dan engergi pemanasan, bahan bakar dan area terakhir yang digunakan. Kerangka model telah dimasukkan ke dalam penjelasan dari DG dan pengembang-an pengefisipengembang-an energi. Selpengembang-anjutnya sebuah dekripsi mendetail dari sumber daya di hadirkan untuk mengatur penghematan energi di sektor umum dengan masalah masalh yang umum. Dengan tujuan untuk mengurangi efek terhadap lingkungan dan biaya operationa, proses optimisasi berikut memberikan pengaturan generasi yang layak diantaranya adalah generasi perluasan dan DG and pengoptimalan difusi dari teknologi pengefisienan energi.
Kata kunci: Optimisasi, Perencanaan energi, Distributed Generation (DG), Mo-del.
ABSTRACT
The world is plaqued with global warming problem due to energy inefficiency. In this paper we address a model based on energy how optimisation model for evaluating the contribution of distributed-generation (DG) production and energy-ef?ciency actions. The proposed methodology details exploitation of primary ener-gy sources, power and heat generation, emissions and end-use sectors. The model framework has been enhanced to include a description of DG contributions and energy-ef?ciency improvements. In particular, a detailed description of the power grid has been made to take account of different voltage levels in electricity pro-duction and energy demand. The presence of mandatory energy-saving targets in the civil sector is considered under suitable constraints. By aiming to reduce environmental impact and operational costs, the following optimisation process provides feasible generation settlements between large-scale generation and DGs, and optimal diffusion of energy-efficiency technologies.
Keyword: Optimization, Energy planning, Distributed generation, Modeling
KATA PENGANTAR
Syukur Allhamdulillah penulis ucapkan kehadirat Allah SWT, yang telah menitipkan ilmu serta melimpahkan rahmat dan hidayahNya sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis dengan judul: Optimalisasi Perencanaan Energi Berke-lanjutan. Dan tidak lupa salawat dan salam kepada junjungan Nabi Muhammad SAW, beserta keluarga dan sahabatnya. Tesis ini merupakan salah satu per-syaratan penyelesaian studi program studi Magister Matematika Fakultas Mate-matika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. Penulis menyam-paikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
Bapak Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H, M.Sc(CTM), Sp.A(K) selaku Rektor Universitas Sumatera Utara.
Bapak Dr. Sutarman, M.Sc, Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Penge-tahuan Alam Universitas Sumatera Utara, yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk mengikuti Program Magister Matematika di FMIPA Uni-versitas Sumatera Utara, dan juga sebagai pembimbing-II pada penulisan tesis ini yang berkat dorongan dan bantuan beliau sehingga tesis ini dapat diselesaikan.
Bapak Prof. Dr. Herman Mawengkang, Ketua Program Studi Magister Matematika FMIPA Universitas Sumatera Utara.
Bapak Prof. Dr. Saib Suwilo, M.Sc, selaku Sekretaris Program Studi Magis-ter Matematika FMIPA Universitas SumaMagis-tera Utara dan juga sebagai Pembanding-II yang memberikan saran dan kritik dalam penyempurnaan tesis ini.
Bapak Prof. Dr. Tulus, M.Si, Pembimbing-I yang telah memberikan bimbi-ngan, arahan dan ilmu pengetahuan dalam menyelesaikan tesis ini.
Bapak Dr. Marwan Ramli, M.Si, Pembanding-II yang memberikan saran dan kritik dalam penyempurnaan tesis ini.
Bapak / Ibu Dosen Program Studi Magister Matematika FMIPA Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan ilmunya selama masa perkuliahan.
Ibu Misiani, S.Si, staf administrasi Program Studi Magister Matematika FMI-PA Universitas Sumatera Utara yang banyak membantu proses administrasi.
Ucapan terima kasih yang tak terhingga dan penghargaan setinggi-tingginya pe-nulis ucapkan kepada ayahanda dan Ibunda Drs. Khalidin Musa dan Sinar-watyserta Istri tercintaMira Gustinayang telah mencurahkan kasih sayang dan dukungan moril dan material kepada penulis. Terima kasih juga kepada adik-adik penulis M. Fauzi Ridwan, Amd, Farid Akhsani, S.Si, Nuruddin Iksan, Rahmad Natsir dan buat seluruh keluarga yang telah membantu, memberikan semangat dan dorongan kepada penulis hingga penulisan tesis ini selesai.
Rekan-rekan mahasiswa Program Studi Magister Matematika FMIPA Universitas Sumatera Utara khususnya angkatan reguler tahun 2011 ganjil, dan semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu pada tesis ini. Semoga Allah SWT membalas segala kebaikan dan bantuan yang telah diberikan.
Medan, Juni 2013 Penulis,
Awaludin Fitra
RIWAYAT HIDUP
Awaludin Fitra lahir di Medan tanggal 18 Juli 1983. Ayah bernama Drs. Khalidin Musa dan Ibu Sinarwati, merupakan anak pertama dari lima bersaudara. Tahun 1989 masuk Sekolah Dasar di SD Kemala Bhayangkari 1 Medan dan lu-lus tahun 1995. Tahun 1995 melanjutkan pendidikan ke Sekolah Menengah Per-tama di SLTP Kemala Bhayangkari 1 Medan, lulus tahun 1998. Tahun 1998, melanjutkan pendidikan Sekolah Menengah Umum di SMU Kemala Bhayangkari 1 Medan, lulus tahun 2001. Pada Tahun 2003 melanjutkan ke perguruan tinggi Jurusan Matematika, Program Studi Pendidikan Matematika, FMIPA Universitas Negeri Medan dan lulus pada tahun 2010. Tahun 2011, penulis berkesempatan untuk melajutkan Program Magister pada Program Studi Magister Matematika FMIPA Universitas Sumatera Utara. Menikah denganMira Gustinapada tang-gal 17 Februari 2013. Dan sekarang mengajar bidang studi matematika di SMP Kemala Bhayangkari 1 Medan.
DAFTAR ISI
BAB 1 PENDAHULUAN 1
1.1 Latar Belakang 1
1.2 Perumusan Masalah 2
1.3 Tujuan Penelitian 3
1.4 Manfaat Penelitian 3
1.5 Metode Penelitian 3
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 4
2.1 Defenisi Distributed Generation (DG) 4
2.2 Distributed Generation 5
2.3 Teknologi DG di Indonesia 6
2.3.1 Sejarah perkembangan DG 6
2.3.2 Aplikasi teknologi DG 7
2.4 Teknologi DG yang Dapat Dikembangkan di Indonesia 7
2.4.1 Pembangkit listrik tenaga mikrohidro 7
2.4.2 Teknologi bahan bakar nabati 8
2.4.3 Pembangkit listrik tenaga biomassa 9
2.4.4 Pembangkit listrik tenaga surya 10
2.4.5 Pembangkit listrik tenaga angin 11
2.4.6 Pembangkit listrik tenaga pasang surut 11
2.4.7 Pembangkit listrik tenaga panas bumi 12
2.5 Pemasangan (Interkoneksi) DG 12
2.5.1 Sumber energi utama 12
2.5.2 Power converter 13
2.5.3 Sistem interface dan peralatan proteksi 14
2.6 Keuntungan Distributed Generation 14
2.7 Perencanaan Energi 14
2.8 Energi Terbarukan 17
2.9 Teknologi Energi Terbarukan di Indonesia 18
2.9.1 Panas bumi 18
2.9.2 Mikrohidro 18
2.9.3 Surya 20
2.9.4 Biomassa 21
2.9.5 Tenaga air 24
2.10 Model Optimasi 24
BAB 3 PROGRAM INTEGER 26
3.1 Program Linear 26
3.2 Program Integer 26
3.3 Metode Solusi Dalam Integer Programming Pendekatan
Pem-bulatan 27
3.4 Pendekatan Grafik 30
3.5 Pendekatan Gomory (Cutting Plane Algoritm) 30
3.6 Kendala Gomory dalam(Pure Integer Programming) 31
3.7 Metode Branch dan Bound 31
BAB 4 MODEL OPTIMALISASI ENERGI BERKELANJUTAN 35
4.1 Energi Perencanaan Prosedur Optimasi 35
BAB 5 KESIMPULAN 42
5.1 Kesimpulan 42
DAFTAR PUSTAKA 44
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman
2.1 Data kapasitas dan rating DG 4
3.1 Solusi integer optimum 29
3.2 Optimum masalah liniear programming 31
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Halaman
2.1 Interkoneksi DG 13
